风电叶片模具液压翻转机构研制要点

　　1 引言

　　风电叶片模具的开合过程目前主要有两种形式：一种是机械行车的吊装翻转，一种是全自动液压翻转设备，前者具有以下缺点：1、翻转过程是不连续运动，因此模具抖动大，不容易保证模具精度和寿命，进而会影响叶片生产的质量。2、安全程度低。3、翻转过程占有空间大。正由于具备上述缺点，现在国内大部分叶片生产厂家开始使用全自动液压翻转设备[1]。本文结合所开展项目，阐述了实现翻转机构方案中的一些关键问题。

　　2 液压翻转机构总体设计要点

　　液压翻转设备由翻转架、液压系统以及电控系统三大部分组成，实现对图1 中所示的风电叶片模具的上模进行 1800 正反翻转，翻转架是承载机构，其实质可看作一个大铰链，回转架与上模固定在一起，带动上模一起翻转，底架与下模均固定在地面，由于MW级的模具重量可达30t左右，因此首要的是确定一个合理的翻转架的受力方式，避免翻转架受力不均，引起局部过载；液压系统由于由电控系统来实现切换，考虑到响应问题，环节不宜太多；由于模具很长，一般在（30～50）m，因此翻转需要 2 台甚至更多台数的翻转机构同时完成，由于负载分布的不均匀，不同步问题随时都可能发生，偏差过大时必将损坏模具或翻转设备，因此必须设法控制其翻转时的同步精度，同时保证翻转过程平稳性，避免引起较大的冲击。

　　3 翻转架结构方案

　　翻转架是一个变幅翻转机构，回转架和底架均有两片组成，对称布置，其设计首先要考虑的是确定铰点（油缸支点）的大致位置，使其总体满足合理受力的要求，然后通过一些计算机辅助设计软件来解决结构布置的干涉问题，铰点布置的优化问题，以及架体的拓扑优化问题等。下面就铰点的位置布置作一讨论

　　3.1 铰点的位置布置

　　3.1.1 方案 1

　　翻转过程由 A、B 两油缸来完成，油缸下支点布置在两片底架外侧，在同一轴线上，上支点在两片回转架外侧不同位置。

　　3.1.2 方案 2

　　翻转过程由 A、B 两组共 4 个油缸来完成，对称布置在翻转架两侧。

　　3.1.3 方案 3

　　翻转过程由 A、B 两油缸来完成，油缸下支点布置在翻转架对称线附近，上支点在同一轴线上。

　　以上三种方案示意图，如图 2 所示。

　　3.2 方案讨论

　　对于方案1，在翻转过程中 A 缸或 B 缸会形成对架体的偏心加载情况，方案2通过两侧对称油缸来实现翻转，在模具形成超越负载的情况下，其中一组油缸作为阻尼油缸来使用，架体整体受力比较有利，但油缸数量的增加会增加油路的复杂性，对控制不利，并且支点数量的增加对架体局部受力会造成一定的影响，综合考虑，第三种方案较优，液压系统实现简单，并且由于A、B 缸作用位置均接近两片回转架的中间位置，架体的整体受力状况较为有利。